План урока - практикума по биологии на тему "Решение задач по генетике".

«Урок- практикум по решению задач по генетике».

Тема урока: «Решение задач по генетике».

Цели урока:

1.      обобщить знания учащихся по теме «Генетика», обосновав место и роль биологических знаний в практической деятельности людей.

2.      развивать познавательный интерес, интеллектуальные и творческие способности в процессе изучения биологии, путём применения метода решения генетических задач, имеющих место и роль в практической деятельности людей.

3.      воспитывать убеждённость в возможности познания живой природы, необходимости уважения мнения оппонента при обсуждении биологических проблем.

Тип урока: Урок закрепления и развития знаний, умений и навыков.

Структура урока:

1.      сообщение учащимся цели предстоящей работы;

2.      воспроизведение учащимися ЗУН, которые потребуются для выполнения предложенных заданий;

3.      выполнение учащимися различных заданий, задач, упражнений;

4.      проверка выполненных работ;

5.      обсуждение допущенных ошибок и их коррекция, оценка результатов деятельности на уроке;

6.      задание на дом (при необходимости - индивидуально).

Ход урока:

1.      Учитель: Сегодня на уроке нам предстоит повторить основные понятия генетики, закрепить умения по решению задач генетического содержания, выявить области применения полученных знаний в практической деятельности, значение знаний по генетике в развитии медицины. Основная наша цель – это, конечно, отработка навыков решения задач. Но, решая задачи, постараемся повторить и теоретический материал, так как следующий урок – это проверка индивидуальных ЗУН, то есть урок контроля. А начнём нашу работу с активизации вашего внимания, выполнив несложное упражнение, задания которого помогут вам грамотно объяснять решение задач - это биологический диктант. (система незаконченных предложений и терминология) У каждого из вас на столе находится карта маршрута урока, преодолев каждый из этапов, вы сможете с гордостью сказать: «Я не только неплохо разобрался в генетических закономерностях, но и умею применять их в практической деятельности!» Ну и, конечно, ответить на вопрос: «А нужны ли мне эти знания, пригодятся ли они мне в дальнейшем…..?»

2.Вопросы биологического диктанта (ответы учащихся могут сопровождаться дополнительными вопросами учителя):

1.Совокупность всех взаимодействующих генов организма………………..

2.Элементарная единица наследственности, представленная отрезком молекулы ДНК………….

3. Пара генов, определяющих развитие альтернативных признаков……………………………….

4. Признак, проявляющийся у всех гибридов первого поколения при скрещивании чистых линий………………………….

5. Наука о закономерностях наследственности и изменчивости………………………..

6. Аутосомы – это………………………………………………………………………………………..

7. Рецессвный признак – это…………………………………………………………………………….

8. Гомозиготное состояние-……………………………………………………………………………..

9. Гетерозиготное состояние-…………………………………………………………………………...

10. Гомогаметный и гетерогаметный пол- ………………………………………………………………

11 . У лошадей есть наследственная болезнь гортани. При беге больные лошади издают характерный хрип. От больных родителей часто рождаются здоровые жеребята. Доминантна или рецессивна эта болезнь, почему?

3.Генетические задачи сгруппированы в 2 (два) блока по три задачи в каждом.

Порядок выполнения задач:

А) решение первой задачи коллективно, причём учащиеся самостоятельно выбирают задачу, которая им наиболее интересна, а так же в зависимости от уровня сложности (имеется или нет составленное условие, имеются или нет буквенные обозначения, составлена или нет схема скрещивания);

Б) решение второй задачи самостоятельно с возможным обсуждением в парах;

В) дополнительная задача для самостоятельного решения – либо дома, либо индивидуально на уроке при условии интенсивного темпа урока.

Первый блок задач: «Моногенное аутосомное наследование».

А- У человека карий цвет глаз (В) и способность лучше владеть правой рукой (Н) наследуются как доминантные признаки. Голубой цвет глаз (в) и способность лучше владеть левой рукой (н) – как рецессивные. Гены, определяющие оба признака, находятся в разных парах хромосом.

1. Кареглазый юноша, лучше владеющий правой рукой, гомозиготный по обоим признакам, женится на голубоглазой левше.

2.   Кареглазый юноша, лучше владеющий правой рукой, гетерозиготный по обоим признакам, женится на голубоглазой левше.

Вопрос: Определите в каждом случае, каких детей по фенотипу можно ожидать в таких семьях?

Б- Нормальный рост у овса доминирует над гигантизмом, а раннеспелость – над позднеспелостью. Гены обоих признаков находятся в разных парах хромосом. Какими признаками будут обладать гибриды, полученные от скрещивания гетерозиготных по обоим признакам родителей? Каков фенотип родительских особей?

В- ДАНО:

Объект: человек

Признаки: близорукость, фенилкетонурия.

А- близорукость

а- норма

В- норма

в- фенилкетонурия

?- вероятность рождения ребёнка с нормальным зрением и без заболевания фенилкетонурией.

СХЕМА БРАКА:

Р аа ВВ х  Аа вв

  ↓

???????

                          Ответ:

Справочный материал (прочитать вслух)

Фенилкетонурия- наследственное заболевание обмена веществ- наблюдается дефицит ферментов, катализирующих превращение аминокислот (фенилаланина в тирозин). Недостаточное количество этих ферментов приводит к накоплению фенилаланина в клетках в токсических концентрациях, что вызывает поражение нервной системы и приводит к слабоумию. Современная диагностика в первые дни жизни новорождённого и перевод его на специальную диету, лишённую фенилаланина, предотвращает развитие заболевания  (наиболее часто встречаемое генное  заболевание: так в России встречается до 10 случаев на 10 тысяч человек).

Второй блок задач: «Генетика пола».

А- У кошек ген чёрной и ген рыжей окраски сцеплены с полом, находятся в Х- хромосоме и дают неполное доминирование. При их сочетании получается черепаховая окраска шерсти. Каких котят можно ожидать от скрещивания:

1. кошки с черепаховой окраской с чёрным котом

2. кошки с черепаховой окраской с рыжим  котом

Возможно ли появление котов с черепаховой окраской шерсти, почему?

Б-  У одного из океанических видов рыб ген В определяет развитие коричневой окраски тела, ген в – голубой. Гены локализованы в Х- хромосоме и сцеплены с полом. Какого потомства можно ожидать от скрещивания самки с коричневой окраской тела (гетерозиготна) с самцом, имеющим голубую окраску тела?

В- ДАНО:

Объект: человек

Признак: дальтонизм

D- норма

d- дальтонизм

? процент вероятности рождения больного ребёнка.

СХЕМА БРАКА:

Х^DХ^d  х   Х^dY

↓

?????????

                                                                        Ответ:

Третий блок задач: «Множественные аллели».

Решаются по усмотрению учителя (в зависимости от уровня подготовки учащихся и оставшегося времени на данном уроке).

Справочный материал

Расположение аллельных генов групп крови в гомологичных хромосомах. Гены А и В являются доминантными по отношению к гену О.

 

                                                                  ↔            «О»            ↔

«А»

«В»

                            

                                                                                   ↔

Группы крови: (генотипы)

I - ОО

II - АО

III - ВО

IV – АВ

В родильном доме перепутали двух мальчиков. У одного ребёнка I группа крови, а у второго- II группа. Анализ показал, что одна супружеская пара имеет I и II группу, а другая- II и IV группы. Определите, какой супружеской паре принадлежит тот или иной ребёнок.

4, 5. Проверка выполнения работы организуется в ходе решения задач (как работа у доски, так и самостоятельная работа учащихся), в это же время проводится и корректировка, исправление ошибок.

Оценка деятельности учащегося на уроке:

Учитель: перед вами находится маршрутный лист урока, у каждого из вас он пройден до определённой точки. Посмотрите внимательно на него и попробуйте самостоятельно оценить объём выполненной вами работы и ответьте на вопросы:

·         Хорошо знаю тему, могу решить задачи и объяснить одноклассникам (ЗРО)

·         Знаю тему и могу решить задачи (ЗР)

·         Знаю материал темы, но не всегда могу решить задачи (ЗР?)

·         Не до конца понял тему и не могу решить задачи (З?Р?)

- что было для меня достаточно простым

- что было для меня достаточно сложным

- достаточно ли я независим от учителя

- на что необходимо обратить внимание при подготовке к контрольной работе (именно на основе этого высказывания будет задано индивидуальное домашнее задание).

Вопросы биологического диктанта

1.Совокупность всех взаимодействующих генов организма………………..

2.Элементарная единица наследственности, представленная отрезком молекулы ДНК………….

3. Пара генов, определяющих развитие альтернативных признаков……………………………….

4. Признак, проявляющийся у всех гибридов первого поколения при скрещивании чистых линий………………………….

5. Наука о закономерностях наследственности и изменчивости………………………..

6. Аутосомы – это………………………………………………………………………………………..

7. Рецессвный признак – это…………………………………………………………………………….

8. Гомозиготное состояние-……………………………………………………………………………..

9. Гетерозиготное состояние-…………………………………………………………………………...

10. Гомогаметный и гетерогаметный пол- ………………………………………………………………

11 . У лошадей есть наследственная болезнь гортани. При беге больные лошади издают характерный хрип. От больных родителей часто рождаются здоровые жеребята. Доминантна или рецессивна эта болезнь, почему?

Первый блок задач: «Моногенное аутосомное наследование».

А- У человека карий цвет глаз (В) и способность лучше владеть правой рукой (Н) наследуются как доминантные признаки. Голубой цвет глаз (в) и способность лучше владеть левой рукой (н) – как рецессивные. Гены, определяющие оба признака, находятся в разных парах хромосом.

1. Кареглазый юноша, лучше владеющий правой рукой, гомозиготный по обоим признакам, женится на голубоглазой левше.

2.   Кареглазый юноша, лучше владеющий правой рукой, гетерозиготный по обоим признакам, женится на голубоглазой левше.

Вопрос: Определите в каждом случае, каких детей по фенотипу можно ожидать в таких семьях?

Б- Нормальный рост у овса доминирует над гигантизмом, а раннеспелость – над позднеспелостью. Гены обоих признаков находятся в разных парах хромосом. Какими признаками будут обладать гибриды, полученные от скрещивания гетерозиготных по обоим признакам родителей? Каков фенотип родительских особей?

Второй блок задач: «Генетика пола».

А- У кошек ген чёрной и ген рыжей окраски сцеплены с полом, находятся в Х- хромосоме и дают неполное доминирование. При их сочетании получается черепаховая окраска шерсти. Каких котят можно ожидать от скрещивания:

1. кошки с черепаховой окраской с чёрным котом

2. кошки с черепаховой окраской с рыжим  котом

Возможно ли появление котов с черепаховой окраской шерсти, почему?

Б-  У одного из океанических видов рыб ген В определяет развитие коричневой окраски тела, ген в – голубой. Гены локализованы в Х- хромосоме и сцеплены с полом. Какого потомства можно ожидать от скрещивания самки с коричневой окраской тела (гетерозиготна) с самцом, имеющим голубую окраску тела?

Третий блок задач: «Множественные аллели».

Решаются по усмотрению учителя (в зависимости от уровня подготовки учащихся и оставшегося времени на данном уроке).

Справочный материал

Расположение аллельных генов групп крови в гомологичных хромосомах. Гены А и В являются доминантными по отношению к гену О.

 

                                                                  ↔            «О»            ↔

«А»

«В»

                            

                                                                                   ↔

Группы крови:

I - ОО

II - АО

III - ВО

IV – АВ

В родильном доме перепутали двух мальчиков. У одного ребёнка I группа крови, а у второго- II группа. Анализ показал, что одна супружеская пара имеет I и II группу, а другая- II и IV группы. Определите, какой супружеской паре принадлежит тот или иной ребёнок.

Блок четвёртый «Задачи на дигибридное скрещивание».

1.    У кроликов черная окраска меха доминирует над белой окраской. Рецессивным признаком является гладкий мех. Какое потомство будет получено при скрещивании черного мохнатого кролика, дигетерозиготного по обоим признакам, с черной гладкой крольчихой, гетерозиготной по первому признаку?

2.    При скрещивании черного петуха без хохла с бурой хохлатой курицей все потомство оказалось черным и хохлатым. Определите генотипы родителей и потомства. Какие признаки являются доминантными? Какой процент бурых без хохла цыплят получится в результате скрещивания гибридов во втором поколении?

3.    Отец с курчавыми волосами (доминантный признак) и без веснушек и мать с прямыми волосами и с веснушками доминантный признак) имеют троих детей. Все дети имеют веснушки и курчавые волосы. Каковы генотипы родителей и детей?

Решение задач.

Задачи:

Решение задачи на моногибридное скрещивание – 1 балл

дигибридное скрещивание – 2 балла

полигибридное скрещивание – 3 балла

А

1.     У человека леворукость - рецессивный признак, лучшее владение правой рукой – доминантный. Каким будет потомство у праворукой гомозиготной женщины и мужчины – левши? Все генотипы и фенотипы описать.

2.     Каким будет потомство у кареглазой гетерозиготной женщины и голубоглазого мужчины? Все генотипы и фенотипы описать.

3.     У человека тонкие губы – рецессивный признак, нормальные – доминантный. Каким будет потомство у тонкогубой женщины и такого же мужчины. Все генотипы и фенотипы описать.

4.     У человека прямые волосы – рецессивный признак, кудрявые волосы – доминантный. Каким можно ожидать потомство от гомозиготы по доминанту и рецессиву? Все генотипы и фенотипы описать.

5.     Определите генотипы родителей, если они имеют нормальный слух, а у них родился глухонемой ребёнок.

В

6.     Мужчина и женщина имеют кудрявые тёмные волосы. У них родился сын с кудрявыми светлыми волосами. Укажите возможные генотипы родителей.

7.     У человека лопоухость – доминантный признак, а рыжие волосы – рецессивный. Отец лопоухий и рыжий, а все дети в семье имеют нормально прижатые уши и нерыжие волосы. возможный генотип их матери.

С

8.     Мужчина с предрасположенностью к кариесу, гомозиготный по этому признаку, с светлыми волосами и зелёными глазами, мама которого была голубоглазой, женился на женщине с здоровыми зубами, имеющей тёмные волосы, гомозиготной по этому признаку, с голубыми глазами. Напишите генотипы родителей. Какие дети могут родиться у данной пары?

Составление и решение задачи на полигибридное скрещивание – 5 баллов

Составьте задачу, используя   следующие признаки.

Признаки, наследуемые человеком:

Доминантные

1.Тёмные волосы

2. Нерыжие волосы

3.Нормальная пигментация кожи, волос, глаз

4.Карие, светло – карие, зелёные глаза

5. Большие глаза

 Полидактилия (лишни пальцы)

7. Нормальный слух.

8.Резус положительная кровь

9.Правша

10. Дальнозоркость, близорукость

11.Облысение у мужчин

12. Норма

13. Преждевременное поседение

14. Предрасположенность к кариесу.

15. Отсутствие аллергических реакций

16. Кудрявые волосы

17. Норма.

18. Длинные ресницы.

19. Гипертония

20.Карликовость

Рецессивные признаки.

1.      Светлые волосы

2.      Рыжие волосы

3.      Альбинизм

4.      Голубые

5.      Маленькие глаза

6.      Нормальное число пальцев.

7.      Глухонемота

8.      Резус – отрицательная кровь

9.      Левша

10.  Нормальное зрение.

11.  Норма

12.  Облысение у женщин.

13.  Норма.

14.  Здоровые зубы

15.  Различные проявления аллергии.

16.  Прямые волосы.

17.  Катаракта

18.  Короткие ресницы

19.  Нормальное давление.

20.  Норма

ЛИСТ  САМООЦЕНКИ  работы на уроке

ТЕМА:  Размножение и  индивидуальное развитие  живых организмов.

Ученика (цы)________  класса                                           Дата:_____________________

ФИ_______________________________________________________________________

Критерии	Работа на уроке Выполнял всю работу  – «5» Старался быть активным – «4» Делал кое-что – «3» В стороне – «2»	1 11-10– «5» 9-7 – «4» 6-5 – «3» Менее 5 – «2»	2.  блок первый 3  - «5» 2 -  «4» 1 – «3» Менее  ничего 2	3 блок второй 3  - «5» 2 -  «4» 1 – «3» Менее  ничего 2	4 Блок третий 13-14 – «5» 10-12 – «4» 7-9 – «3» Менее 7 – «2»	5 Блок четвётый 15-14 – «5» 13-12 – «4» 11-10 – «3» Менее 10 – «2»	6  решение задач 12  -   балла –«5» 11- 9 балла «4» 9-7 «3» Меньше7	Составление задач Составил и решил-«5» только составил, записал дано, генотип –«4» только составил «3» ничего не сделал –«2»	Оценка учителя
Самооценка

ЛИСТ  САМООЦЕНКИ  работы на уроке

ТЕМА:  Размножение и  индивидуальное развитие  живых организмов.

Ученика (цы)________  класса                                           Дата:_____________________

ФИ_______________________________________________________________________

Критерии	Работа на уроке Выполнял всю работу  – «5» Старался быть активным – «4» Делал кое-что – «3» В стороне – «2»	1 11-10– «5» 9-7 – «4» 6-5 – «3» Менее 5 – «2»	2.  блок первый 3  - «5» 2 -  «4» 1 – «3» Менее  ничего 2	3 блок второй 3  - «5» 2 -  «4» 1 – «3» Менее  ничего 2	4 Блок третий 13-14 – «5» 10-12 – «4» 7-9 – «3» Менее 7 – «2»	5 Блок четвётый 15-14 – «5» 13-12 – «4» 11-10 – «3» Менее 10 – «2»	6  решение задач 12  -   балла –«5» 11- 9 балла «4» 9-7 «3» Меньше7	Составление задач Составил и решил-«5» только составил, записал дано, генотип –«4» только составил «3» ничего не сделал –«2»	Оценка учителя
Самооценка

Знаю тему и могу решить задачи (ЗР)                                            Хорошо знаю тему

,                                                                                                         могу решить задачи и объяснить                               

                                                                                                                      одноклассникам (ЗРО

·         Знаю материал темы,

·          но не всегда могу решить задачи (ЗР?)                        Не до конца понял тему

                                                                                          и не могу решить задачи (З?Р?)

ПРИЛОЖЕНИЕ:

1.      Моногенное аутосомное наследование.

А-

ДАНО: Объект: человек Признаки: цвет глаз, преобладание развития рук В- карие глаза в- голубые глаза Н- праворукость h- леворукость ?- фенотипы родителей и детей

РЕШЕНИЕ: 1) Р  ВВНН х ввhh                      ↓                 ВвНh (карие глаза с преобладанием правой руки) 2) Р   ВвНh х ввhh                     ↓             - вh ВН ВвНh (карие глаза, праворукость) Вh Ввhh (карие глаза, леворукость) вН ввНh (голубые глаза, праворукость) вh ввhh (голубые глаза, леворукость)

Б-

ДАНО: Объект: овёс Признак: рост, особенности созревания плодов А- норма а- гигантизм В- раннеспелость в- позднеспелость ?- фенотипы родителей и потомства

РЕШЕНИЕ: Р   АаВв  х  АаВв                  ↓ АВ Ав аВ ав АВ ААВВ ААВв АаВВ АаВв Ав ААВв ААвв АаВв Аавв аВ АаВВ АаВв ааВВ ааВв ав АаВв Аавв ааВв аавв Ответ: 9 норма, раннеспелые             3 норма, позднеспелые             3 гиганты, раннеспелые             1 гиганты, позднеспелые. Оба родителя имели фенотип: нормальные раннеспелые.

В-

ДАНО: Объект: человек Признаки: близорукость, фенилкетонурия. А- близорукость а- норма В- норма в- фенилкетонурия ?- вероятность рождения ребёнка с нормальным зрением и без заболевания фенилкетонурией.

РЕШЕНИЕ: Р аа ВВ х  Аа вв   ↓ Ав ав аВ АаВв ааВа Ответ: вероятность составляет 50%.

2.      Генетика пола.

А- (неполное доминирование)

ДАНО: Объект: кошки Признак: окраска шерсти В- чёрная в- рыжая Вв- черепаховая ?- Фенотипы потомства

РЕШЕНИЕ: 1) Р   ХВХв  х  ХВY                      ↓ ХВ Y ХВ ХВХВ –чёрная ХВY –чёрный Хв ХВХв - черепаховая ХвY – рыжий 2)  Р   ХВХв  х  ХвY                      ↓ Хв Y ХВ ХВХв - черепаховая ХВY –чёрный Хв ХвХв – рыжая ХвY – рыжий Ответ: появление котов с черепаховой окраской невозможно, так как для этого необходимо сочетание доминантного и рецессивного генов, но Y- хромосома не имеет аллельных генов. Поэтому котята (коты) при таком скрещивании могут быть только рыжие или чёрные.

Б-

ДАНО: Объект: рыба Признак: окраска тела В- коричневая в- голубая ?- фенотипы потомства

РЕШЕНИЕ: Р   ХВХв  х  ХвY                      ↓ Хв Y ХВ ХВХв - коричневая ХВY –коричневая Хв ХвХв – голубая ХвY – голубая

В-

ДАНО: Объект: человек Признак: дальтонизм D- норма d- дальтонизм ? процент вероятности рождения больного ребёнка.

РЕШЕНИЕ: ХDХd  х   ХdY ↓ Хd Y ХD ХDХd – норма ХDY – норма Хd ХdХd - дальтонизм ХdY - дальтонизм Ответ: 50%.

Множественные аллели.

- по условию задачи первая супружеская пара может иметь детей с I и II группами крови:

Р    00  х  А0

    ↓

А0, 00

Вторая супружеская пара может иметь детей со II, III, IV группами крови:

Р    А0  х  АВ

      ↓

А0, АВ, В0

Обе супружеские пары могут иметь детей со II группой, но, ребёнок с I группой крови принадлежит первой супружеской паре, так как у второй супружеской пары не возможно рождение ребёнка с I группой крови. Им принадлежит ребёнок со II группой крови.

Список используемых источников:

1. http://student.km.ru/ref_show_frame.asp?id=1A2EE2F471144AF9A26E2DB8E98A9F6E- фото групп крови.

2. Дидактический материал по общей биологии: Пособие для учителей биологии/ Р.А. Петросова, Н.Н. Пилипенко, А.В. Теремов, Под редакцией А.И. Никишова.- М.: «РАУБ- Цитадель». Мн.: ООО «Белфарпост», 1997

3. Основы общей биологии: Учебник для учащихся 9 класса общеобразовательных учреждений/  Под общей ред. проф. Н.И. Пономарёвой.- М.: Вентана- Граф, 2004